JPS5815392A - 遠方制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遠方制御システムに関するものである。

遠方制御システムの適用例として、例えばスーパーマー
ケットにおける消費電力の節約を図るための省エネルギ
制御装置がある。かような装置は。

第１図に示す如く、センタ局／／と複数の子局Ｊ／−，
−コｎとを有し、これら相互間を信号ラインＪ／を介し
て接続している。信号ライン３１としては、制御専用に
設けた有線式のもの、電灯線を利用する電力線搬送方式
などがある。

センタ局／／にすべての制御機能が含まれており。

それには、（１）負荷のタイマ制御、（■）負荷の温度
制御／デフロス機能、　Ｑｌｌ）負荷のデマンド制御、
動負荷のナイシセットパック制御、（Ｖ）最大電力制御
。

位０異常状態警報機能、（ロ）データの表示機能がある
。すなわち、第２図に示す如く、電力量パルス。

外気温度、外気湿度、昼夜を判断する温度センサなどの
信号装置ダ３からの信号をインターフェース−ｊを介し
て受信する。センタ局／ｌのなかには、中央演算処理装
置（以下ＯＰＵと称す）げの他に、データセットのため
の操作スイッチと動作表示装置稈の他にセットデータな
どの動作データをタイプアウトするプリンタｘｉも具え
ている。ＯＰＵシステムの主要機能を発揮するために、
０ＰＵＦ７の他ＲＯＭ、　ＲＡＭなども有する。センタ
局／／から離れた所にある子局としての負荷／、２／−
／コｎとはそれぞれ制御＄７１で結合されている。セン
タ局／／内のドライバｊ３によってリレー１６／〜ｊｊ
ｎを駆動し。

リレースイッチｊ７１〜ｊ７ｎの開／閉を制御すること
により、子局たる負荷／２／〜ｌコｎのそれぞれのオン
／オフを制御する。各負荷の状態を検知するタメノセン
サｒｔ−ｒｎは、信号線９／を介して検知データをセン
タ局／／内のアナログ−デジタル（以下Ａ／Ｄと称す）
変換器り３に供給する。この＾／Ｄ変換器９３によって
変換された信号は、　ＯＰＵ〃に供給される。検知デー
タに応じてＯＰＵ　４１７によって負荷ｌコ／　％　／
コｎのオン／オフ制御、セットされたタイマデータおよ
び電力量の大／小に応じたデマンド制御などを行う。セ
ンタ局／／内の各部に電力を供給する電源りｊが具わっ
ている。

このように、センタ局１／と遠方にある負荷／２／〜／
、２ｎの端子とは、負荷の運転制御信号を伝える制御線
７１とともに制御を行うための検知信号を伝送する信号
線りｌによって結合されている。数十負荷の機能を集中
させている大規模システムの場合、センタ局／／を構成
する制御装置本体と両信号＠７／および２１との配線工
事費がほぼ同一となり、遠方制御システムとしての全体
のコストを高について電源、ＯＰＵ、データセット機能
９表示装置、印字装置などが必要となり、高価なものに
なってしまう。例えば、この種の制御システムをスーパ
ーマーケットに適用しようとすると１次のような問題が
生じた。スーパーマーケットにも小規模店から大規模店
など各種あり、そのため許容負荷を１例えば１点、／４
点、３２点、　ｔａ点、ブ、２ｒ点等のようにラインア
ップすることが要求される・従って、大規模システムを
ペースに構成することになり、特に小規模システムの製
造コストが高くなるという欠点があった。また、このよ
うなラインアップのために製品種類も多くなり、全般的
に高価なものとなった。

このようなシステムを省エネルギ装置として用いた場合
には、装置コストの原価償却費と節約されるエネルギコ
ストの対比により装置の価値が決定づけられるため、シ
ステムコストを安価ニテキなければ価値がない。そのた
め、システムの製造コストを低くすることが特に要鯖さ
れる。

また、遠方制御システムの用途は非常に多い。

簡単なものとしては、遠方の負荷を単に開閉する指示シ
グナルを与えるだけで、負荷の開閉状態が制御センタに
返ってとない最も単純なものがある。

また、複雑なものとしては、負荷端の使用環境の変化に
応じて最適な状態に運転制御するような最適制御を行う
ものがある。例えば、温度制御を行う場合、単にショー
ケース内の温度を一定値に保つ目的でも２周囲の照明ラ
ンプや利用者の人数などにより実際の温度は変化し易い
のでセンサの取付位置を考慮する必要がある。照明ラン
プが消灯し利用者のいない夜間は自動的に設定温度を変
更するナイトセットバック機能なども要求され、かつ個
々の対象機器によってこのシフトさせる温度を変えて設
定することが望ましい。空調システムでは屋外温度によ
って空調温度を変えたり、−日の間でもこの要求度に応
じて設定温度を可変とすることなどが望まれていた。

ところ、で、　ＯＰＵシステム（センタ局および子局い
ずれも）における電源停電時のデータ保護は。

不揮発性メモリを用い、そのメモリ内にデータを収納す
ることによって行うのが一般的であった。

不揮発性メモリには、磁気メモリ、　ＩＮｌ−ＦＲＯＭ
の他に０Ｍ０ＢのＲＡＭをバッテリバックアップするな
どの例が多い。この中で、現在の技術では０Ｍ０８のＲ
ＡＭをバッテリバックアップするのが最も安価であり、
民生用装置では多用されている。第３図に一般的なＯＰ
ＵシステムにおけるＲＡＭを用いた場合のメモリバック
アップ回路を示す。第３図をペースに動作機能を説明す
る。交流電圧を変圧器７７／で昇圧後整流器ＪＪＪ　Ｉ
ｃよって整流し、平均電圧発生器３３ｊにより一定電圧
に降下してＯＰＵシステム３参〇に供給する。また、整
流電圧ｖ１を充電回路３ｇ２を介して電池３杯に供給し
て充電する。

供給電圧Ｖｐは交流電圧の消失とともになくなるため、
　０ＭＯ８のＲＡＭ　＃７　ハＮｉ０ｄ電池Ｊ４Ｉ＄　
Ｋよッテ給電される。なお１通電時電池３杯は、常時抵
抗器およびダイオードを介して給電されているので充分
に充電されている。このため、交流電源が停電しても一
定時間ＲＡＭ　３４Ｉ７中のデータを保持することがで
きる。ＲＡＭ　＃７の消費電力は非常に小さいので、限
定された期間であればデータの保持が可能である。多く
の装置で、このようなデータ保護が行われている。従っ
て、電源復帰後は０ＰＵ３ａおよびＲＯＭ　Ｊｊｔとに
よるデータ処理が可能である。しかし、第１図に示すよ
うに、センタ局／ｌおよび子局１〜Ｊｎのすべてにこの
種のデータ保持機能を持たすことは、システムコストの
上で極めて不利である。更に、子局Ｉ〜λｎは、コスト
を低くするためｌチップのマイクルコンピュータ（以下
マイコンと略す）を中心にして構成することが望ましく
、０Ｍ０Ｓメモリを外付けするのはコスト的に不利であ
る。このため、０ＭＯ８形のｌチップマイコンを用いる
ことも可能ではあるが、集檀奪の増加ととも゛に消費電
力が増大したり、Ｓ公的に動作させるための制御機能を
付与したりすることが必要となる。また、　Ｎｉ０ｄ電
池３参蓼などの電池のコストも全体としては高くなるこ
とも大きな欠点の一つであった。そのため、このような
コスト高となる欠点を解消し、停電時のデータ保護が可
能なシステムの実現が望まれていた。

本発明の目的は、上述した点に鑑み、従来から望まれて
いた遠方制御システムを提供することにある。

このような目゛的は、中央演算処理部で制御データをセ
ットし、該セットされたデータに応じて出力を制御でき
る独立的な自動制御機能を有する制御装置を子局として
複数設け、該複数の子局と一足の制御機能を有するセン
タ局とを結合した遠方制御システムにおいて、１Ｉｒｌ
記子局のセットデータを前記センタ局に退避可能にする
と共に前記子局と１ａｉｒ記センタ局との間で制御デー
タの授受を行わせるようにし、前記子局は前記制御デー
タに基づいて制御動作を更新し、前記子局の停電時には
前記退避手段を付勢し、停電終了後前記退避していたセ
ットデータを子局に復帰させて動作を再開させることに
よって達成される。

以下２図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

＃Ｉ参図に本発明実施例におけるセンタ局を示す。

第２画と比較して、遠方負荷の開閉制御部とセンサ入力
機能をなくり、Ｎな信号線１０／を設け、これを駆動す
るライントライバ１０３を設けた。センタ局／／の近く
にある負荷を必要に応じてセンタ局／／内の制御回路を
用いて制御することは当然可能である。電池１０１は、
バッテリーバックアップ用である。

第１図に子局の制御システム構成を示す。一般に／’）
のセンタ局で数周〜数百局以下程度の子局が制御可能で
ある。手局は、その目的と機能毎に空調用子局、ショー
ケース用子局、オン／オフタイマ子局、照明用子局など
とともに汎用的な子局を設けることができ、これらの子
局を混在使用することが可能である。子局は、所定の温
度に維持する機能、一定の時間スケジュールでオン／オ
フする機能、照度に応じてランプの点灯数を変更する機
能などを有し、これらの限定された機能だけであれば独
立的に動作できる。これらの機能を持った装置として商
品化されているものに、スケジューラ、温度コントロー
ルエニット等がある。しかし、比較的安価な装置では、
第１図に示したような高度化された機能に比べると多く
の点で劣っているのが普通である。また、電子装置を実
際に製作する場合、出力点数を減少した小形装置な製作
しようとしても、基盤として必要なデータセット、表示
メモリ、電源などのコストのため期待する程安価に製作
することはできない。このため。

安価とするためにはどうしても機能的に削除する必要が
生じてくる。マイコンとしても、複数チップを用いた汎
用マイコンシステム（例えばｔｏｔｏ）をｌチップ内に
ＯＰＵ、　ＲＯＭ、　ＲＡＭなどを収めたｌチップマイ
コンのコストは７０倍以上にも高くなってしまう、従っ
て、子局の機能としては、ｌテップマイコンで実現でき
る機能に駆足することが極めて重要となる。第４図に示
す子局は、設置される子局のすぐ近くに設置される少数
の制御対象分のオン／オフ出力と対象物の検知データな
どを取扱っている。丁なわち、　ＯＰＵμ参７により、
駆動回路ｕ、ｔＪを介してリレー≠４７〜ダ６≠を駆動
し、リレースイッチ４Ａ７／〜≠７μのオン／オフを制
御する。

センｆ　４１１／−≠ｌりによる検知データは、Ｏｒ号
線≠りｌを介して＾／Ｄ変換器亭２３で信号変換されて
ＯＰＵ　ｌ参７に導入される。また、子局の動作条件を
セットするためのテンキー用マトリックス４ｔ／／。

このマトリックスを駆動するためのストローブ回路ｐｉ
ｓおよび簡単な表示を行うための表示部ａｉｒを具えて
いる。この子局を制御するＯＰＵ　杯７とセンタ局／／
からの信号線１０１とは、インターフェース回路ａｔｙ
を介して接続する。

第４ＦｔＪＫシヨーケースの制御を中心に考えた子局の
例を示す。ここで、Ｏ〜り、八〜ｒの７６通りの数値が
設定可能なダイヤルスイッチｊＯｊを前面パネルの中央
に配置し、その設定数値に応じて。

出力ｌ〜参のオン／オフタイマ、オン／オフ温度。

デユーティサイクルのレベル、デフロストの条件をテン
キーｓｉｔを用いてセットできる。セットデータは≠桁
のＬＥＤ表示器ｊ／ｊｔで表示されるとともに、出力の
動作状況は参つのＬＩＤ　！／？のそれぞれの点灯で表
示し１点滅時にはその異常を示す、センタ局ＩＩとは、
ホテルベンダシステムの有線式のデータ伝送方式と全く
同じ方法で交信されるのでここでは省略する。内蔵した
ｑビットによるアドレスセット１６種がこの呼出し応等
のアドレスであり、スイッチｊコｌでアドレスを切換設
定する。図示していないスイッチ忙よって拡張可能であ
る。

例えば、Ｊビット付加することにより４１　（＝　／６
×参）子局のアドレス化が可能である。左下の自動／手
動の切替スイッチ群ｊλｊは、中央にＯＦＦ点を設け１
手動運転できるようにしている。

このように、子局には限られた機能だけを安価に製作で
釣る範囲で持たせ、かつ独立的（ローカル）に運転でき
るように構成することが可能である。しかし、更に高度
の機能を持たすときには。

子局に持たすことなく、センタ局／／に集中的にか・つ
ｌＩＩ所だけに持たせることが有利である。例えば、電
力量に応じた負荷しゃ断、デユーティ変更。

外気温による空調温度の変更、ナイトセットバックの高
度化、停電時のデータ保持機能などである。

これらの機能をすべての子局に持たすことは高価となり
コスト的に不利である。

実際の子局のＲＡＭデータの一部を第７図に示すが、負
荷のオン／オフタイムデータおよびオン／オフ温度デー
タがテンキーｊｌｌおよびスイッチ１０１、ｊコ／、！
コ！の設定操作でセットされる。例えば、休日の時には
オン／オフタイマデータが変化し１例えばオンが７０時
、オフが３時とする必要があれば、センタ局／／より子
局へ信号１１１０／を介して新しい制御データつまり７
０時および３時のデータを送る。これらのデータで子局
が制御される。

したがって、休日の判断はセンタ局／／だけに設けるだ
けでよい。

また、センタ局／ｌと子局２１　％　Ｊｎの交信データ
アドレスにおいて、子局の制御素子なｌ素子とすれば、
第を図においてアドレスを１６種とし、子局で更に参倍
に増加することが可能である。この場合、　２＠−４４
４負荷の制御が可能であり、ｌ負荷毎に交信機能や電源
を設けるよりも、これらの共通部をＫのコストで製作で
きる。また、このようにすることによって、データセッ
ト機能や表示機能も安価に製作できることになる。実際
の交信アドレスを６＃種とすれば、第を図に示す如く６
ビツＦのアドレス指示で制御が可能である。

このように、子局独自にセットされた制御データをセン
タ局／／の有する制御データに置き換えることにより、
子局Ｊ／　％　Ｊｎの機能をより高度化することが可能
となる。この結果、高度の機能から低位のローカル機能
までシステム的に構成できるので、必要に応じた多用途
の省エネルギ制御装置を構成することができる。また、
子局に複数の制御要素を内蔵し、共通の電源１表示操作
、センタ局１／との交信機能を用いることにより、より
安価な子局機能とすることが可能となる。

ところで、従来方式においては、センタ局ｌ／および子
局１〜λｎのすべてにバッテリバックアンプ機能を設け
ていたが１本発明ではセンタ局／／だけにバッテリバッ
クアップ機能を持たせた。子局Ｊ〜２ｎからバッテリバ
ックアップ機能を除（ことによりシステムコストを低減
した。前述した如く、子局の機能アップのためにセンタ
局／ｌとの間に信号線ｉｏｔが設けられている。これに
より子局のセラ（データを、センタ局／／に退避させる
ことが可能゛である。この退避動作を、第り図を使って
説明する。子局の電源オンにより、マイコンがパワーオ
ンリセットされる（ステップｒｔｔ）、これにより、子
局とセンタ局ｌ／との間がデータ伝送可動となる。つま
９．パワーオンされると、　ＲＡＭ３弘７をクリアする
とともにデータ交換フラグｒをセットする（ステップｔ
／３）。次いで、フラグアがセットされているか否か判
定する（ステップＩＩ！　）。セット状態であればセン
タ局／／とＲＡＭ３弘７との間でデータを交換しくステ
ップ１１７　）　。

データ交換フラグｒをリセットする（ステップｒ／り）
１次いで制御ルーチンとしては、ステップｒｔｓに戻り
、フラグＦはリセットされているので、否定判定となる
。データセットが終了したか否かの判定を行い（ステッ
プｒ２ｔ　）　、終了していなければそのまま制御ルー
チンを続行する。ステッグｒコｌで肯定判定となれば、
データ交換フラグｒを再びセットする（ステップ１１２
３　）　、制御ルーチンとしては、ステップＩｎに戻り
、ステップ１１７　。

ｒｉりを実行することになる。なお、ステップ１７７に
おい【は、すでにその子局用のデータがあれば子局のデ
ータはセンタ局ｌｌ内から送られたものに交換される。

パワーオン時（ステラｙｒｉｔ）の８ΔＭデータはクリ
アされているため、センタ局／／では自動的に子局がパ
ワーオンされたことを容易に検知する。このため、子局
へのデータの転送に際して、データの交換を確定する交
換確定フラグをセットして送ることが可能である。とこ
ろで。

子局において操作スイッチと表示器とを用いて新しいデ
ータにセットされた場合には、データセット終了を待っ
てデータ交換フラグをセットする（ステップ！２３）。

つまり、子局で強制的にデータセットされた場合にはこ
のセット内容を優先すべきであるので、この値をセンタ
局／／内の０ＭＯ８ＲＡＭ内に退避する目的でデータを
送付する。この場合には、センタ局ｌｌ内だけのデータ
の値を交換しておけばよい。つまり、センタ装置のＲＡ
Ｍデータは最新のデータを保持できる。

第２図のシステムにおいて、電源が停電してもセンタ局
／／内のＲＡＭに最新のデータが保持されているので、
自動的に子局の機能を阿開することが可能である。セン
タ局／／には、　０ＭＯ８ＩＯにより時計機能を持たせ
、停電中でも一定の時計機能が保持できる。特に、停電
時の時計機能の保持は最も実現がコスト的に不利なもの
の一つである。つまり、センタ局ｌ／より停電回復後セ
ットデータを送るとともに、１１新の正しい時刻データ
を子局に送ることにより子局は正しい時刻に訂正が可能
である。

センタ局／ｌと子局、２／　−２ｎとの間でデータの交
信（更新）を行う方法は種々の方法が考えられる。

−例として、特開昭ｊｔ　−３３７１ｊ号「有！ｉ＠品
販売方式」に紹介されている。それによると、センタ局
／／からアドレスデータとともに制御データを送り、ア
ドレスに一致した子局だけがこの制御データを取込むこ
とによってセンタ局／／から子局にデータが送られ、子
局はデータを更新することが可能になる。また、逆に子
局のデータをセンタ局／／に送り出す方法も種々あり、
上記特開昭ｊｊ−Ｊ！７１１号では、センタ局／／から
アドレスデータで指定された子局が、内蔵データをセン
タ局／ｌからのクロック波形に応じて高あるいは低論理
レベルの信号を送り返すことによっている。

このように、本発明によれば、子局のセフ）データをセ
ンタ局／／に退避しておくことにより、子局の停電時に
セットデータが消滅するが、再起動するための再セツト
操作を不必要とする。停電回復時にセンタ局／／に退避
したデータを子局に゛返送することにより、自動的に再
起動ができる。また。

データ保持機能をセンタ局／／に集中することにより、
システム全体を安価に製作することが可能である。

本発明の適用は消エネルギ制御装置に限られることなく
１本発明の遠方制御システムに共通的に利用できる機能
で、例えば遠方オン／オフ、データコレクト装置、防災
装置、照明制御、ゲート制御装置などに広（適用できる
。

以上詳述した如く１本発明によれば、従来から強く望ま
れていた遠方制御システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

ｉ／図は遠方制御システムの構成図、第２図は従来のセ
ンタ局の構成例を示すブロック図、第３図はバッテリバ
ックアップ機能を説明するためのブロック図、＃！り図
は本発明実施例におけるセンタ局の構成例を示すブロッ
ク図、第１図は本発明実施例における子局の構成例を示
すプル２ク図。 第を図は子局の表面パネルを示す配置図、第７図は設定
データの一例を示す図、第を図はアドレスビットの構成
図、第り図は本発明におけるデータ退避機能を説明する
ための流れ図である。 ／／・・・センタ局、２／〜２ｎ・・・子局、４Ａ７，
３１７ヂ、　４！４ｃ７−！・中央演算処理装置。 ！３．４Ｌ１３　・・・ドライバ％ｒｔ　〜ｒｎ　、　
ａｒｔ−ｅｒａ　、、、センサ、１１０／　−・・信号
線。 ／２／〜／Ｊｎ−負荷、７１１　・・・電池。 ３事７・・・ＲＡＭ。 特許出願人　　富士電機製造株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）中央演算処理部で制御データをセットし。 該セットされたデータに応じて出力を制御できる独立的
   な自動制御機能を有する制御装置を子局として複数設け
   、該複数の子局と一定の制御機能を有するセンタ局とを
   結合した遠方制御システムにおいて、前記子局のセクト
   データを＃記センタ局に退避可能にすると共に前記子局
   と前記センタ局との間で制御データの授受を行わせるよ
   うにし、前記子局は前記制御データに基づいて制御動作
   を更新し。 前記子局の停電時には前記退避手段を付勢し。 停電終了後前記退避していたセットデータを子局に復帰
   させて動作を再開させるようにしたことを特徴とする遠
   方制御システム。 ２、特許請求の範囲第１項記載の遠方制御システムにお
   いて、前記子局でデータセットな行）度毎に新データを
   前記センタ局に退避させるようにしたことを特徴とする
   遠方制御システム。